Как сделать паровозик паром
Обновлено: 07.07.2024
Паровозы, устройство которых на фоне других технологий сегодня является примитивным, до сих пор применяются в некоторых странах. Они представляют собой автономные локомотивы, использующие в качестве двигателя паровую машину. Самые первые подобные локомотивы появились в XIX веке и сыграли ключевую роль в становлении экономики целого ряда стран.
Устройство паровоза постоянно совершенствовалось, в результате чего появлялись новые конструкции, которые сильно отличались от классической. Так возникли модели с шестернями, турбинами, без тендера. Сегодня устройство паровоза можно считать устаревшим, так как еще в середине XX века были созданы тепловозы и электровозы – более экономичные локомотивы. Хотя, как уже говорилось, даже сейчас паровозы продолжают работать.
Принцип работы и устройство паровоза
Несмотря на то, что существуют разные модификации конструкций этого транспорта, все они имеют три основные части:
- паровую машину;
- котел;
- экипаж.
В паровом котле получают пар – именно этот агрегат является первичным источником энергии, а пар – основным рабочим телом. В паровой машине оно преобразуется в возвратно-поступательное механическое движение поршня, которое в свою очередь при помощи кривошипно-шатунного механизма трансформируется во вращательное. Благодаря этому колеса паровоза вращаются. Также пар приводит в движение паровоздушный насос, паротурбогенератор и используется в свистке.
Экипаж машины состоит из ходовой части и рамы и представляет собой передвижное основание. Эти три элемента являются основными в устройстве паровоза. Также к машине может примыкать тендер – вагон, который служит хранилищем угля (топлива) и воды.
Паровой котел
При рассмотрения устройства и принципа работы паровоза начинать нужно с котла, так как это первичный источник энергии и главный компонент данной машины. К этому элементу предъявляются определенные требования: надежность и безопасность. Давление пара в установке может достигать 20 атмосфер и более, что делает его практически взрывчаткой. Нарушение работы какого-либо элемента системы может привести к взрыву, что лишит машину источника энергии.
Также данный элемент должен быть удобным в управлении, ремонте, обслуживании, быть гибким, то есть уметь работать с разным топливом (более или менее мощным).
Топка
Основной элемент котла – топка, где сжигают твердое топливо, которое подается при помощи углеподатчика. Если же машина работает на жидком топливе, то его подают через форсунки. Выделяемые в результате сгорания высокотемпературные газы передают тепло через стенки огненной коробки воде. Затем газы, отдав большую часть тепла на испарение воды и нагрев насыщенного пара, выводятся в атмосферу через дымовую трубу и искрогасительное устройство.
Образованный в котле пар аккумулируется в колпаке-сухопарнике (в верхней части). При достижении давления пара свыше 105 Па, специальный предохранительный клапан его сбрасывает, выпуская избыток в атмосферу.
Горячий пар под давлением подается через трубы к цилиндрам паровой машины, где он давит на поршень и шатунно-кривошипный механизм, приводя ко вращению ведущей оси. Отработанный пар поступает в дымовую трубу, создавая разрежение в дымовой коробке, что увеличивает поступление воздуха в топку котла.
Схема работы
То есть, если описывать принцип работы обобщенно, все кажется исключительно простым. Как выглядит схема устройства паровоза, можно увидеть и на фото, размещенном в статье.
В паровом котле сжигается топливо, которое нагревает воду. Вода преобразовывается в пар, и, по мере нагрева, давление пара в системе увеличивается. Когда оно достигает высокого значения, то его подают в цилиндр, где располагаются поршни.
За счет давления на поршни осуществляется вращение оси, и колеса приводятся в движение. Излишки пара выбрасываются в атмосферу через специальный предохранительный клапан. Кстати, роль последнего исключительно важна, ведь без него котел разорвало бы изнутри. Вот так выглядит устройство котла паровоза.
Преимущества
Как и другие типы локомотивов, паровозы обладают определенными достоинствами и недостатками. Плюсы следующие:
- Простота конструкции. Из-за несложного устройства паровой машины паровоза и его котла, наладить производство на машиностроительных и металлургических заводах было несложно.
- Надежность в работе. Упомянутая простота конструкции обеспечивает высокую надежность работы всей системе. Ломаться практически нечему, из-за чего паровозы работают в течение 100 и более лет.
- Мощная тяга при трогании.
- Возможность использования разных видов топлива.
Ранее было такое понятие как "всеядность". Оно применялось к паровозам и определяло возможность использовать древесину, торф, уголь, мазут в качестве топлива для этой машины. Иногда локомотивы отапливали отходами производства: разными опилками, зерновой шелухой, щепой, бракованным зерном, отслужившими смазочными материалами.
Конечно, тяговые возможности машины при этом снижались, однако это в любом случае позволяло экономить солидные средства, так как классический уголь стоит дороже.
Недостатки
Без недостатков тоже не обошлось:
- Низкий КПД. Даже на самых совершенных паровозах КПД составлял 5-9%. Это и логично, учитывая невысокий КПД самой паровой машины (около 20%). Неэффективность сгорания топлива, большие теплопотери при передаче тепла пара от котла к цилиндрам.
- Необходимость в огромных запасах топлива и воды. Особенно актуальной эта проблема становилась при эксплуатации машин в условиях засушливой местности (в пустынях, к примеру), где сложно раздобыть воду. Конечно, немного позже придумали паровозы с конденсацией отработанного пара, однако это не решало проблему полностью, а лишь упрощало ее.
- Пожароопасность, объясняемая открытым огнем сгорающего топлива. Этого недостатка нет на бестопочных паровозах, но дальность их следования ограничена.
- Дым и копоть, выбрасываемая в атмосферу. Серьезной эта проблема становится при движении паровозов в черте населенных пунктов.
- Тяжелые условия для бригады, которая обслуживает машину.
- Трудоемкость ремонта. Если в паровом котле что-то выходит из строя, то ремонт осуществляется долго и требует вложения средств.
Несмотря на недостатки, паровозы очень ценились, так как их использование существенно подняло уровень промышленности в разных странах. Конечно, сегодня применение подобных машин не актуально, в силу наличия более современных двигателей внутреннего сгорания и электродвигателей. Тем не менее, именно паровозы положили начало созданию железнодорожного транспорта.
Элементы конструкции паровоза типа 1-3-1: 1 — Тендер 2 — Будка машиниста 3 — Свисток 4 — Тяга от реверса к парораспределительному механизму 5 — Предохранительный клапан 6 — Турбогенератор 7 — Песочница 8 — Тяга регулятора 9 — Сухопарник 10 — Паровоздушный насос 11 — Дымовая коробка 12 — Паровпускные трубы 13 — Дверца дымовой коробки 14 — Поручень 15 — Поддерживающая тележка 16 — Площадка вокруг котла 17 — Рама экипажа 18 — Тормозная колодка 19 — Пескоподающая труба 20 — Сцепное дышло 21 — Парораспределительный механизм 22 — Тяговое дышло 23 — Шток 24 — Поршень 25 — Золотник 26 — Золотниковая коробка 27 — Топка 28 — Дымогарные трубы 29 — Цилиндрическая часть котла 30 — Жаровые трубы 31 — Регулятор/Дроссельная заслонка 32 — Коллектор пароперегревателя 33 — Дымовая труба 34 — Прожектор 35 — Рукав тормозной магистрали 36 — Ёмкость для воды 37 — Угольный ящик 38 — Колосниковая решётка 39 — Зольник 40 — Букса 41 — Рессорный балансир 42 — Рессора 43 — Движущие (сцепные) колеса 44 — Стойка рессоры/Шпинтон (?) 45 — Конус 46 — Бегунковая тележка 47 — Сцепное устройство
Устройство паровоза и немного о паровых двигателях
Принципиальная конструктивная схема паровоза: 1 — топка; 2 — зольник; 3 — паровой котёл; 4 — дымовая коробка; 5 — будка; 6 — тендер; 7 — паровой колпак; 8 — предохранительный клапан; 9 — клапан регулятора; 10 — пароперегреватель; 11 — паровая машина; 12 — конус; 13 — парораспределительный механизм; 14 — привод регулятора; 15 — экипаж; 16 — поддерживающая тележка; 17 — бегунковая тележка; 18 — букса; 19 — рессорное подвешивание; 20 — тормозная колодка; 21 — паровоздушный насос; 22 — сцепное устройство; 23 — свисток; 24 — песочница.
Отличия пассажирского и грузового паровозов
Что внутри у паровоза
Еще несколько десятилетий назад составы по железным дорогам тянули только паровозы. По своей сути паровоз представляет собой самодвижущуюся машину, предназначенную для перемещения вагонов и оснащенную паросиловой установкой. Это самый старый тип локомотива, который всецело господствовал на железных дорогах всего мира в XIX веке. Как же устроен паровоз?
Общее устройство паровоза
Традиционно паровоз включает в свой состав паровой котел, паровую машину, экипаж, а иногда и тендер. Все эти части очень тесно связаны между собой и по отдельности практически ничего не значат. В котле вырабатывается сжатый пар. Машина является потребителем пара и превращает его тепловую энергию в механическую, которая, в свою очередь, приводит в действие колеса паровоза.
Экипаж преобразует вращение колес в поступательное движение всей конструкции, а также передает тяговое усилие тендеру и всему составу.
Что находится внутри паровоза?
Паровой котел очень прост по своему устройству. В нем есть топка, где сжигается топливо. При этом образуются раскаленные газы. В резервуаре нагревается вода, что способствует получению сжатого пара. Имеется также камера с трубой, через которую продукты сгорания отводятся из пространства топки.
Паровая машина предназначена для единственной цели: с максимальной выгодой преобразовывать энергию перегретого пара, создаваемого в котле, в другой вид энергии. Ведь только механическая энергия способна обеспечить вращение колес паровоза. Главные элементы паровой машины – это цилиндры. Обычно каждый паровоз имеет пару цилиндров, которые помещают в передней части рамы локомотива.
Паровая машина работает по принципу сдвоенного действия. Пар при ее работе впускается попеременно с обеих сторон поршня.
Пар поступает в цилиндры далеко не сразу. Вначале он проходит через золотниковые коробки. Золотники – устройства, распределяющие пар. Через них свежий пар попадает в цилиндр, а отработанный выпускается наружу. Золотники движутся в точном соответствии с движением поршней, что достигается посредством особого парораспределительного механизма.
И, наконец, экипаж. Он выполняет несущую функцию: на нем находится паровой котел и паровая машина. Эта часть внутренней конструкции паровоза при взаимодействии с рельсовым путем трансформирует механическую энергию паровой машины в энергию поступательного движения локомотива. Иначе говоря, экипаж жизненно важен для перемещения локомотива по рельсам.
Видео по теме
Ходовая часть и смазана и накрашена.
Стимпанк, самый настоящий.
Паровоз, вид сбоку.
Бездымный паровоз, или Паровой аккумулятор повышенной емкости
Бестопочные паровозы использовали там, где были нежелательны огонь и дым - в тоннелях, на пожароопасных производствах (бумажные фабрики, нефтеперегонные заводы) и т.п. Такой паровоз не имел топки для сжигания угля/нефти, а вместо этого оборудовался теплоизолированным котлом-аккумулятором.
Перед началом работы бестопочного паровоза его котел на 60-70% заполняли водой, а затем через специальный патрубок подавали в него пар от стационарной котельной установки.
Пар нагревал воду, и когда ее температура достигала точки кипения, т.е. давление в котле становилось равным давлению стационарного котла, паровоз оказывался готовым к действию. При пуске пара в цилиндры давление пара в котле постепенно понижалось, а вода продолжала кипеть; с понижением давления уменьшалась и температура кипения воды.
Бестопочные паровозы могли работать от заправки до заправки 4-6 часов.Для увеличения времени автономной работы шли на разные хитрости. Например, одновременно с зарядкой паром котла-аккумулятора заполняли сжатым воздухом специальные резервуары для работы вспомогательных агрегатов паровоза.
Более интересное средство для продления работы придумали еще в XIX веке. Отработанный в цилиндрах пар не выбрасывался в атмосферу, а конденсировался в отдельном баке, который окружал котел. В баке находилась каустическая сода (она же гидроксид натрия, едкий натр, NaOH).
Недалеко отсюда находится "кладбище паровозов".
На самом деле это не кладбище. Официально это база хранения специального запаса локомотивов. Этих баз по РЖД много, а такие вот паровозные содержатся на случай чрезвычайных ситуаций – коль прекратится подача электричества и снабжение дизельным топливом, железнодорожники выведут из стойла забытых до поры паровых чудовищ, которые могут питаться хоть шелухой от семечек, и потянут они составы с войсками и ремонтными бригадами по разоренной стране…
Когда-то их поставили сюда не дожидаться превращения в металлолом, а ждать своего часа – окна кое-где до сих пор забраны деревянными щитами, поршни сняты и любовно уложены в угольные тендеры. Сегодня ободрано всё, содержащее хоть какие-то материалы кроме чугуна и стали – от приборов и электрооборудования до стёкол и сидений. Сами машины никак не защищены от действия непогоды и, парализованные, медленно умирают. Очень медленно – слишком толсты и могучи по современным машинным меркам мослы и шкуры титанов эпохи пара: корпуса стоящих рядом электричек местами прогнили насквозь, а паровозы только подернулись ржавчиной. Так что всё-таки это кладбище.
Несколько лет назад их было больше, они стояли в два ряда. Куда увели часть их – пилить все ж-таки на металл или восстанавливать ради туристической экзотики? Кому-то может и повезло…
Паровозы будоражат человеческое воображение – в отличие от дизельных и электрических локомотивов – глухих коробок на крутящихся по непонятной причине колесиках – у паровоза кишки наружу и душа нараспашку – механизмы на виду, все эти поршни и шатуны, педипальпы и параподии мощно движутся туда-сюда, под шумное паровое дыхание, порождая сходство с живым существом.
Лжетвари-симбионты на броне паровоза
Они и в управлении были "живыми": теоретически рассчитать наиболее рациональные режимы хода для паровоза практически невозможно – слишком много параметров нужно было учитывать в сравнении с современными локомотивами: температура и давление пара, положения регулятора и реверсора, уровень воды в котле… – потому-то и была овеяна некой романтикой профессия машиниста, и ценились старые и опытные из них, умевшие водить тяжеловесные поезда с высокими скоростями и малыми тратами воды и угля. С уходом паровозов авторитет профессии сильно упал.
Паровые локомотивы и сегодня имеют некоторые преимущества перед современными: помимо упоминавшейся всеядности это, например, высокая сила тяги при трогании с места, Из всех использующихся на железной дороге видов двигателей только паровая машина может развивать максимальную силу тяги на сцепке, даже если локомотив стоит. А простота конструкции обеспечивала им небывало долгий по современным меркам ресурс.
Водяной тендер – он находится позади и снизу угольного и на самом деле занимает большую часть тендерного вагона – той "телеги", что цеплялась позади паровоза.
Из недостатков паровоза обычно поминают вошедший в поговорку низкий КПД (хотя, поговаривают, есть современные проекты паровозов с турбинами и электрической передачей, КПД которых по крайней мере не уступает тепловозному). Кроме того, паровые машины часто и помногу пьют, что создает некоторые трудности при обслуживании дорог, ведущих через засушливые края. Ну и, конечно, дым – инфернальный, вулканически вздымающийся до небес, чёрный, как совесть тирана – если топить углём – с пожароопасными искрами, вызывающий заболевания легких и очернение окружающей действительности. Впрочем, старые паровозы с переоборудованными под солярку топками, свистящие сегодня на "музейных трассах", практически лишены и этой неприятной черты.
На отшлифованном деревянном спиле зафиксировала ветки с помощью саморезов и клея ПВА. Покрасила боковую часть спила и ветки коричневой масляной краской. Красила губкой, предварительно защитив руки одноразовыми перчатками.
Покраска веток
Белой акриловой краской покрасила верхнюю часть спила.
Покраска спила-основания (снег)
Разметила на спиле расположение железнодорожных путей. Разместила палочки от мороженого на равном расстоянии друг от друга (шпалы).
Осваиваю профессию монтера пути — укладываю шпалы (клею на ПВА палочки от мороженого)
Забиваю костыли — гвоздиками дополнительно фиксирую палочки (предварительно делаю отверстия в палочках, чтобы они не треснули)
Части палочек, выступающие за пределы спила основания, обрезала.
На термоклей приклеила декоративные накладки стального цвета (рельсы). Высверлила в основании отверстия для крепления паровозика
Вклеила на ПВА в них круглые палочки от мороженого. Высверлила снизу паровозика аналогичные отверстия. Подрезала палочки по нужной высоте и зафиксировала на них паровозик на термоклей. Протянула сквозь паровозик гирлянду. На одну из лампочек в вагоне одела фигурку Санта Клауса и зафиксировала его в паровозике на термоклей. Сам паровозик частично подкрасила золотой акриловой краской (некоторые детали красила золотой краской из баллончика (закрывая оставшуюся часть пакетом), пока паровозик еще не был зафиксирован на деревянном основании).
Обмотала оставшуюся часть гирлянды вокруг веток. На ветки повесила новогодние шарики подходящего цвета.
Декоративный новогодний паровозик готов — идеален для размещения на подоконнике;).
Паровозик №1 готов
Вид спереди
Вид сзади
Вечером
Новогодняя атмосфера
Паровозик №2
Инструменты и материалы
- Лист МДФ
- Упаковочный поролон (с рельефной стороной)
- Тонкий синтепон
- Белая тонкая ткань стрейч
- Старая ажурная белая шаль
- Светодиодная гирлянда на батарейках
- Универсальный клей
- Термоклей
- Белая акриловая краска
Ход работ
Обрезала поролон под размер листа МДФ и приклеила к нему ровной стороной на универсальный клей. Распределила гирлянду по поролону. Зафиксировала лампочки в углублениях поролона термоклеем. Обтянула тонким синтепоном, приклеивая края к нижней части МДФ. Дальше обтянула тканью стрейч, так же приклеила края к нижней части МДФ. Сверху натянула шаль, края тоже зафиксировала с нижней части основания. Кистью нанесла на шаль белую акриловую краску.
Подсветка сугробов
Подсветка
Выключатель гирлянды замаскировала под подарок в вагончике с Снеговиком.
Сне-гу-ро-чка!
Для изготовления Снегурочки мне понадобились:
Инструменты и материалы
- Полимерная глина (синяя — для обуви и варежек, телесного цвета — для головы)
- Алюминиевая фольга
- Две стеклянные белые бусины (для глаз)
- Инструменты для моделирования
- Проволока
- Синтепон
- Ткань стрейч
- Эпоксидный клей
- Искусственный белый мех
- Натуральный мех козы (для кос)
- Обрезки красивых, подходящих по цвету тканей — для костюма
- Фольгированный картон
- Органза
- Кукольные ресницы
- Масляные краски (глаза, губы, брови)
- Бисер и пайетки
- Ленты
- Нитки
- Иголка
Ход работ
Из алюминиевой фольги смяла шарик и постаралась придать ему форму головы (идеально придать форму черепа). Основа должна быть плотная. Белые бусины пришила к основе, вдавив их примерно на полдиаметра.
Хорошенько размяв полимерную глину, облепила ею основу для головы слоем примерно 3-4 мм.
Продолжая предварительно разминать кусочки глины, прилепляла их к основанию, моделируя шею, нос, щеки, подбородок, скулы, нижнюю челюсть и уши.
Затем придала лицу нужное выражение — это самая захватывающая часть лепки, вот и я так увлеклась, что забыла про фотографии.)) В шею вдела деревянную шпажку — она нужна, чтобы зафиксировать голову в духовке. Из синей полимерной глины слепила варежки и сапожки, их тоже одела на деревянные шпажки, также отверстия от шпажек понадобятся для последующей установки деталей на проволочный каркас.
Готовую голову запекала в духовке 30 минут при температуре 130 °C (согласно инструкции на упаковке полимерной глины). Сапожки и варежки запекала отдельно 30 минут, но при температуре 110°C (другой производитель глины).
Из остывшей головы вынула шпажку и масляными красками нарисовала на лице Снегурочки брови, глаза, губы, румянец. Когда краски высохли, на эпоксидный клей приклеила ресницы. Кончики ресниц подкрасила белой краской. Из проволоки сплела каркас туловища.
К каркасу на эпоксидный клей приклеила сапожки, варежки и голову, вставив проволоку в отверстия в деталях из полимерной глины. Оставшуюся часть каркаса обмотала синтепоном и обшила тканью стрейч. Дальше из красивой ткани прямо на Снегурочке сшила сарафан и шубку, нашила полоски из белого меха и пайетки с бисером.
Для кокошника вырезала основу из фольгированного картона, обшила её органзой, на который нашила бисер и пайетки. Пришила к кокошнику кружево.
На эпоксидный клей наклеила на голову Снегурочки мех козы и сплела из него косы. Одела кокошник. Снегурочка готова!
На транспорте
По такому же принципу сделала и Деда Мороза (отличие в лице, костюме, бороде и посохе))).
Дед Мороз
Паровозик в темноте
Вот такой новогодний железнодорожный транспорт с пассажирами у меня получился:).
Адепты, энтузиасты, сочувствующие, заходяще-приходящие – привет!
Сегодняшний пост, как Вы могли подумать, прочитав название, не о последовательных шагах в постройке пусть и маленького, но вполне себе настоящего паровоза, нет! Это именно вопрос или сборник вопросов от нашего постоянного читателя.
Думаю, что многие из нас хотя бы раз задумывались над постройкой своего паровоза. Уверен, что этот вопрос прорабатывался, просматривался сквозь призму дачной железной дороги многими энтузиастами. Так давайте объединим усилия и поможем нашему коллеге, а заодно заложим первый кирпичик в дачное паровозостроение.
Слово автору письма:
Всем доброго времени суток!
Зовут меня Егор:)
Железной дорогой увлекаюсь с детства (ну и вообще техникой):) Есть мечта — сделать пускай и небольшой, но все-таки паровоз. Точнее сказать — модель паровоза, но на паровой тяге. Мой дед в войну и после нее работал на узкоколейке, с начала помощником, а потом и машинистом, видимо гены….:)) Хотелось бы сделать локомотив, способный тянуть хотя бы одного человека на прицепе, если больше, то лучше:)
-масса паровоза — не более 30 кг (чтоб была возможность в одиночку поставить его в багажник авто (я не особо Геракл:-)));
-колея 150 — 200 мм (такие размеры в связи с ограничением по массе, сантиметров 30 было бы куда лучше, но тогда масса уползет кило за 50-80 , а это уже неприемлемо:(;
-тяговое усилие приблизительно 15 кгс (проверил опытным путем, при помощи тележки и безмена — столько нужно чтоб меня с места сдвинуть);
-колесная формула — 0-2-0 или 0-3-0, или 1-2-0 (по мотивам первых паровозов);
-диаметр колес (поверхность катания) — 80-150 мм;
-размеры котла: диаметр 100-200 мм, длинна цилиндрической части 300-400 мм.
Стремления повторить какой-то конкретный паровоз нет — буду исходить из технических и финансовых (ибо студент) возможностей.
Колеса
Готовые в интернете есть, но размеры и форма не совсем то что нужно, цены тоже очень печальные:-(
Думал даже поставить его на шкивы вместо колес, у нас в хоз-магазине есть диаметром около 100 мм которые идут для подъемных механизмов под тросы. Но они имеют полукруглую проточку, а рельс будет с плоской головкой и, скорее всего, колесо будет жевать рельс, а, следовательно, износ и потери мощности:(
Пути
Планирую сделать разборный путь в виде рамчаток по примеру Михаила Орехова,
рельсы из труб прямоугольного сечения 10X30 мм или чуть больше (такие применяют в изготовлении мебели).
Котел
P_max = 2 * C * B / D
P_max — максимальное давление для котла;
B — толщина стенок котла в сантиметрах;
D-диаметр котла в сантиметрах;
сигма — допускаемое напряжение для материала, из которого изготовлен котел.
Для железа оно равно 1200 кг/см^2, для латуни 800 кг/см^2 .
Подшипники
Для колесных осей подшипники качения применить вряд ли получится- т.к. их нужно будет помещать меж колес на оси (снаружи колес будут кривошипно-шатунные механизмы), а это очень сложно (для замены подшипника придется разбирать кол-пару).
Рассматриваю подшипники скольжения, по типу тех, что в ДВС на коленвалу, состоящие из двух половин — одна закреплена на раме, а вторая привинчивается болтами под установленной осью. Думал даже про деревянные — износятся быстро, но сделать новые и заменить несложно:)
И по данной теме имею ряд вопросов:
какая должна быть ширина поверхности катания и высота реборды (есть ли какие-то формулы?
Как изготовить или где взять?
Возможно, кто-нибудь знает подходящие детали под эту цель?
Если изготавливать с нуля — во сколько примерно это выльется по деньгам?
Какой минимальный радиус поворота можно получить, если изгибать такие трубы (их при сильном изгибе начинает коробить)?
Как лучше гнуть — с набивкой песком и нагревом или можно на холодную и пр?
Колея 200 мм — у кого-нибудь есть практический опыт использования данной колеи в хоз-нуждах — как она покажет себя при грузоперевозках — хотелось бы, чтоб пути пригодились еще и в хозяйстве?:)
Из чего сделать?
Возможно, кто-нибудь знает, чем можно покрыть стальной котел изнутри, чтоб он не ржавел?
Из чего лучше сделать?
Как рассчитать диаметр осей, зная нагрузки, чтоб их не погнуло?
Тоже относится и к пальцам кривошипов.
С большим запасом брать не хочется чтоб не увеличивать напрасно плечо силы трения оси в подшипнике.
Пока вроде бы и все:)
Всем отозвавшимся и просто сочувствующим заранее спасибо!:)
Related Posts
Размышления на тему дачного паровоза.
Глухое пересечение на ЖД с безребордными колёсами: pro et contra
Вопросы планирования на 12-ти сотках.
About The Author
Михайло Орехов
Доброго времени Егор!
Да, вопросов задано много и в двух словах на них так просто не ответиш . В принципе почти все ответы на ваши вопросы есть на забугорных сайтах и форумах, и даже видео по изготовлению того или иного узла и агрегата. Но это надо рыть просторы интернета не одну неделю, придётся набраться терпения.
Колёса для паровоза просто купить или взять от чего то не получится . Проблема в шейках под шатуны, их надо располагать с определённым углом развала. Нужен грамотный токарь.
Путь. Возьмите профильную трубу 15х30х1,5 . Как бюджетно гнуть трубу Михаил Орехов рассказывал.
Котёл не самая сложная деталь в изготовлении . За бугром котлы под колею 200мм делают из меди .
Подшипники и оси — токарю виднее .
Упущен из виду очень важный узел — клапана , поршень и цилиндр. Вот тут точно без токарно фрезерных работ не обойтись .
Если интересует то могу по потихоньку бросать ссылки .
PS. Честно говоря за изготовление паровоза я бы не взялся, хотя я с металлом очень на ты , и есть токарный станок .
Остались вопросы — спрашивайте отвечу.
Привет! Ну вот и нашелся второй человек на 200 мм колею! Напиши мне пожалуйста в Ватсап- 89258452004. У меня ровно такой же список вопросов, которые я решаю уже 3 год :)))))
Давай обсудим и здесь отпишемся!
Говоря кратко — если вы сами не опытный токарь, или у вас нет такого в качестве близкого друга или родственника, то паровоз на столь мелкую колею вам намного проще и выгоднее купить либо б/у (на ебее иногда всплывают винтажные машины, иногда можно выцепить и неходовой и потратить деньги на реанимацию какого-никакого, а все же почти готового паровоза), либо купить кит и собрать из него отличную модель.
Мне кажется 30кг это утопия. При такой колее это будет 50-70 кг. Для погрузки в багажник можно смастерить погрузочный пандус.
Давление пара зависит от температуры весьма опосредованно. В первую очередь давление пара зависит от времени в течении которого вода испаряется в Вашем баке, от размера паро-воздушной подушки и от множества других факторов.
При одном и том же объёме нагретой воды, но разном объёме воздуха сверху — будет разное давление в системе и чем меньше этот паразитный объём тем выше там будет давление, но тем меньше будет потенциал расхода. В общем надо сесть и всё посчитать.
Начать проектирование паровоза лучше с расчёта рабочих поршней, с их площади исходя из усилия на кривошипно-шатунном механизме.
Когда Вы поймёте какой объём в поршне и каково время одного цикла — Вы сможете прикинуть расход сжатого пара. Зная расход сжатого пара Вы просчитаете и диаметр подводящих трубок и необходимый буферный объём пара в котле и необходимое давление.
10 бар в рамках самосварного котла это не так уж и мало. я не совсем знаком с внутренним его устройством — вроде там какие-то соты внутри, но наружные стенки бака всё равно должны держать давление. Донца лучше делать выпуклыми, не плоскими.
Если дойдёте до этапа строительства, то пишите мне я могу подсказать где разжиться относительно недорогими манометрами, вентилями, предохранительным клапаном, и трубками. Можно даже автоматизировать работу паровоза поставив на электромагнитные (соленоиды)клапана, подключенные к устройству радиоуправления.
Часть системы возможно не будет столь сильно нагреваться и можно будет частично собрать на пластиковых трубках, используемых для пневматики, что позволит удешевить конструкцию.
З.Ы.: если хотите чтобы котёл не ржавел — варите из нержавейки.
Нержавейка варится плохо, нужен аргон.
Нержавейка это очень дорого. Сварной бак указанных Вами габаритов может стоит больше 30К р. Если брать нержавеющие трубки, к примеру 6мм, то они сами трубы можно найти по 450р за метр, но обратные клапаны, вентили и прочая обвязка может стать ещё тыщ в 50. Так что лучше собирайте всё по старинке на латунных трубках, дешевле будет.
По поводу защиты котла от коррозии. Читал, что если после котлового ремонта паровоз шёл на консервацию его следовало как следует прогреть несколько часов чтобы котёл изнутри покрылся защитным слоем накипи. У меня на даче давно как то был самодельный водонагреватель из столитровой бочки. Я её специально от накипи не чистил чтоб не ржавела. Убирал только то, что само отваливалось большими пластами. Примерно треть ведра накипи за сезон. 10 сезонов отстояла и была выведена из эксплуатации за ненадобностью. А что в той бочке толщины? За меньшее время бак на холодной воде из 3мм стали проржавел до дырок.
Если пытаться на этом ездить - может быть так оно и есть, хотя и тут не всё однозначно: КПД бензинового двигателя составляет 20%.
Но (. ) для нагрева воды до состояния пара подходит любое топливо, в том числе валежник (или энергия солнца) и уже можно говорить о стоимости 1% КПД:
0р/6%=0р/% против 40р/20%=2р/%
При этом 100 км дороги обойдутся 0р против 400 р при расходе топлива 10л/100 км - а это уже повод задуматься.
Однако статья о частном доме: зимой мне приходится заниматься отоплением (дрова, уголь) и это автоматически означает, что вскипятить воду до состояния пара я могу попутно, не причиняя своему карману значительного ущерба, даже используя для этой цели покупное топливо.
Основная котельная у меня в гараже, который я могу отапливать этим паром, а могу подать его в паровую машину, соединенную с динамкой и получить электричество (выхлоп пара из двигателя - отвести в ту же систему парового отопления).
В крупных городах ТЭЦ так и работают, только с большими котлами, большим давлением и огромными турбинами мощностью в несколько сотен или тысяч киловатт, а сброс избыточного давления иногда слышно на несколько километров в округе.
В частном доме и такое оборудование и такие мощности - избыточны, а котёл на 2-3 Атм вполне можно сварить и самому:
Испытание самодельного предохранительного клапана. Первый "выстрел" на давлении 0.5 Атм, второй - давление 2 Атм. Клапан несовершенен, пропускает давление.
Испытание самодельного предохранительного клапана. Первый "выстрел" на давлении 0.5 Атм, второй - давление 2 Атм. Клапан несовершенен, пропускает давление.
На анимации видно, что сила пара даже в 0.5 Атм - впечатляет, а 2Атм сорвало основной и дополнительный клапан. Полная версия видео представлена в отдельной статье, ссылка в конце текста. В дополнение к попытке изготовить самодельный клапан скажу, что в магазине предохранительный клапан 3Атм и 6 Атм стоят одинаково: 300 рублей, так что дальнейшую разработку этих клапанов я посчитал бессмысленной.
К сожалению - вариантов "куда подать пар" всего один: сделать самому паровой двигатель, так как любой турбине надо большое давление, а изготовить её в домашних условиях практически невозможно (центровка, балансировка, проблемы со смазкой подшипников).
Впрочем, заказал у знакомого компрессор от холодильника для экспериментов.
Пока пробую приспособить 2-тактный двигатель под работу от пара, но пока на стадии "проб и ошибок": похвастаться нечем
Читайте также: